汽轮机课程设计(低压缸)..
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低压缸切除原理:深入理解与应用在汽轮机运行过程中,低压缸切除是一项重要的操作,旨在提高机组的热效率和经济性。
本文将深入探讨低压缸切除的原理、实施过程以及潜在影响,以帮助读者更好地了解这一关键技术。
一、低压缸切除的基本概念低压缸切除,顾名思义,是在汽轮机运行过程中,将低压缸从整个系统中切除,使蒸汽直接流入高压缸和中压缸,从而减少能量损失,提高机组的经济性。
这一过程需要精细的操作和控制,以确保汽轮机的稳定运行。
二、低压缸切除的原理1.减少能量损失:在汽轮机运行过程中,蒸汽在低压缸中膨胀做功,但由于低压缸的效率较低,会产生较大的能量损失。
通过切除低压缸,蒸汽可以直接流入高压缸和中压缸,减少在低压缸中的能量损失,从而提高整个机组的热效率。
2.提高经济性:由于减少了在低压缸中的能量损失,汽轮机的发电量会得到提升。
这意味着在相同的燃料消耗下,切除低压缸后的汽轮机可以产生更多的电能,从而提高整个机组的经济性。
3.优化蒸汽流动:通过切除低压缸,蒸汽的流动路径得到优化,减少了不必要的流动阻力。
这不仅可以降低蒸汽在流动过程中的损失,还可以提高汽轮机的输出功率。
三、低压缸切除的实施过程1.准备阶段:在实施低压缸切除之前,需要对汽轮机进行详细的检查和维护,确保其处于良好的运行状态。
同时,还需要制定详细的操作方案和安全措施,以防止操作过程中可能出现的问题。
2.操作阶段:在操作过程中,需要按照制定的方案逐步实施低压缸切除。
这包括关闭低压缸的进汽阀门、切断低压缸与高压缸和中压缸的连接等步骤。
在整个操作过程中,需要密切关注汽轮机的运行状态和各项参数的变化,确保操作的安全性和有效性。
3.监控阶段:在低压缸切除完成后,需要对汽轮机的运行状态进行持续的监控。
这包括定期检查各项参数是否在正常范围内、观察汽轮机的运行是否稳定等。
如果发现异常情况或参数超出正常范围,需要及时采取措施进行调整和处理。
四、低压缸切除的潜在影响虽然低压缸切除可以提高汽轮机的热效率和经济性,但也可能会对机组的稳定性和寿命产生一定影响。
目录设计过程及思路摘要原始资料整理和分析拟定汽轮机近似热力过程曲线和原则性回热系统进行汽耗量及热经济性初步计算调节级的选型及热力计算压力级比焓降分配及级数确定各压力级详细热力计算各级叶型及几何参数的的选择级的热力计算出口面积及叶面高度计算级效率内功率参考文献总结设计过程及思路第一步:获得原始数据,了解设计任务,仔细阅读《汽轮机课程设计》有关章节。
第二步:进行汽轮机蒸汽流量的初步计算。
根据公式D m h P D mg ri mact e∆+∆=ηηη)(6.30计算出0D 第三步:回热系统饿热平衡初步计算。
根据《热力发电厂》所学知识求出各高加的抽汽压力,抽汽焓值以及抽汽量等数据。
第四步:调节级的设计。
第五步:压力级的级数,比焓降分配的确定。
此过程必须先确定级数,然后求得各级比焓降,在各级比焓奖的修正过程中,通过重新调整各级焓降,使热力过程曲线上最后一级背压zP 2 与排汽压力 c P ' 重合。
第六步:级的热力计算先确定各级叶型,安装角等技术参数,然后按照《汽轮机原理》的热力计算方程进行详细的热力计算。
第七步:修正各级热力计算结果。
第八步:整理计算过程,书写设计计算说明书。
摘要:随着电力工业的飞速发展,发电设备技术的显著提高,我国主力发电机组已经开始由超高压迈向亚临界,超临界状态。
新型的300MW,600MW机组逐渐成为我国电力工业的主要机。
为了更深刻的了解当前的技术工艺,并在此过程中达到学以致用的目的,我们特选取哈汽600MW超临界压力凝汽式汽轮机组为设计蓝本,对其高压缸进行了全面系统的分析,确定了其热力过程线,调节级型式,级数,各级比焓降,叶型及几何尺寸,达到了基本的设计要求。
关键词:课程设计600MW超临界凝汽式汽轮机高压缸一.原始资料整理和分析已知技术条件和参数:Pe=600MW n=3000r/min 主汽压 24.2MPa 主汽温度566℃ 高压缸排汽压力4.23MPa 给水温度 284℃二.拟定汽轮机近似热力过程曲线和原则性回热系统进行热耗量及热经济性的初步计算1.近似热力过程曲线拟定由 P 0,t 0查H-S 图确定汽轮机进气状态点0并查得初比焓 h 0=3406.52KJ/kg S 0=6.26KJ/(Kg .℃) V 0=0.0138m 3/kg 设进汽机构的节流损失∆P=0.04P 0得调节级前压力 P 0‘=P 0-∆P 0=23.474MPa 由 5660=t ℃查焓墒图得,/52.34060kg kJ h =' kg m V c kg kJ S /0142.0),/(2873.6300=︒⋅=由进汽状态点O 等熵过程到高压缸排汽压力a r MP P 23.4=可得kg kJ h /061.29312='kg kJ h h h c t t /459.475max 1='-=∆ kg kJ h h t i m aci /667.432459.47591.0max 11=⨯=∆⨯=∆η 由m aci h h h 102∆-'=可确定高压缸排汽点2再热蒸汽压a r MP P 81.3=低压缸进汽压力a r rh MP P P P 695.34='∆-=C T rh ︒=566查H-S 图得C kg kJ S kg kJ h ο⋅==/32.7,/.3556994 等熵过程到低压缸排汽压力线上5'点kg kJ h KP P a /66.2229,9.455==''kg kJ h h h m act /39.136966.222956.3599542=-='-=∆' kg kJ h h h m act m ac t t /359.1845459.4753.136921max =+=∆+∆=∆ kg kJ h h m ac t i i /277.1679359.184591.0max =⨯=∆⨯=∆ηp 2p c2h i2h t2h i1macmacmacmach t1p 0p 0p 0p 2h e2465321sh2.估算汽轮机进汽量03003.02.197.099.027.1679106006.36.3D D m h P D gm maci e ∆+⨯⨯⨯⨯⨯=∆+⨯⨯⨯=ηη h t D /05.16570=⇒m — 考虑回热抽汽引起进汽量增大的系数。
汽轮机学习总结范文【篇一:汽轮机课设心得总结】汽轮机课设心得总结经过两个星期的汽轮机课设,对我们而言收获颇丰。
整个过程我们都认真完成,其中不免遇到很多问题,经过大家的齐心协力共同克服了它们,不仅从中熟悉了汽轮机的工作原理及流程,而且还获得了许多心得体会。
就凝汽式汽轮机而言,从锅炉产生的新蒸汽经由主阀门进入高压缸,再进入中压缸,再进入低压缸,最终进入凝汽器。
蒸汽的热能在汽轮机内消耗,变为蒸汽的动能,然后推动装有叶片的汽轮机转子,最终转化为机械能。
除了凝汽式汽轮机,还有背压式汽轮机和抽汽式汽轮机,背压式汽轮机可以理解为没有低压缸和凝汽器的凝汽式汽轮机,它的出口压力较大,可以提供给供热系统或其它热交换系统。
抽汽式汽轮机则是指在蒸汽流通过程中抽取一部分用于供热和或再热的汽轮机。
在设计刚进行时,我们也参考了从研究生那里借来的《设计宝典xp》,但在使用过程中发现此软件只适用于单列级的计算而不适用于双列级,虽然如此,但我们在计算时也参考了其中的部分步骤。
我们这次在设计之前又重新温习了《汽轮机原理》中所学的知识,因为汽轮机的热工转换是在各个级内进行的,所以研究级的工作原理是掌握整个汽轮机工作原理的基础,而级的定义是有一列喷嘴叶栅和紧邻其后的一列动叶栅构成的工作单元。
在第一章第七节介绍了级的热力计算示例,书上是以国产n200-12.75/535/535型汽轮机某高压级为例,说明等截面直叶片级的热力计算程序,主要参考了喷嘴部分计算、动叶部分计算、级内损失计算和级效率与内功率的计算。
为了保证汽轮机的高效率和增大汽轮机的单机功率就必须把汽轮机设计成多级汽轮机,使很大的蒸汽比焓降由多级汽轮机的各级分别利用,即逐级有效利用,驶各级均可在最加速比附近工作。
这一章也讲解了进气阻力损失和排气阻力损失、轴封及其系统,我们也参考了其中的内容。
通过本课程设计,加深、巩固《汽轮机原理》中所学的理论知识,了解汽轮机热力设计的一般步骤,掌握每级焓降以及有关参数的选取,熟练各项损失和速度三角形的计算,通过课程设计以期达到对汽轮机的结构进一步了解,明确主要零部件的作用与位置。
300mw汽轮机毕业设计论文目录1 绪论 01.1 汽轮机简介 01.2 电站高参数大容量汽轮机技术研究和国内外发展现状 01.3 本课题设计意义 (1)1.4 论文研究内容 (1)2 热力系统设计 (3)2.1 机组的主要技术规范 (3)2.2 给水回热加热系统及设备 (4)给水回热级数和给水温度的选取 (5)回热加热器形式确定 (7)热力系统的热力计算 (7)3 通流部分设计 (17)3.1 透平的直径及级数确定(调节级除外) (17)选定汽缸和排汽口数 (17)确定第一压力级平均直径和末级直径 (17)确定高压缸压力级的平均直径,速比和焓降的变化规律 (18)3.2 高压缸焓降分配 (20)3.3 中低压缸的级数确定和各级焓降的分配 (21)3.4 详细计算高压缸第一压力级 (23)高压缸第一压力级计算过程 (23)高压缸第一压力级速度三角形 (32)3.5 各压力级详细计算表格 (32)调节级详细热力计算表格 (32)高压缸末级详细计算表格 (41)中压缸第一压力级详细计算表格 (49)中压缸末级详细计算表格 (58)低压缸第一压力级详细计算表格 (67)低压缸末级详细计算表格 (76)3.6 调节级、高压缸第一压力级、末级速度三角形图 (85)4 汽轮机结构设计 (86)4.1 热力系统设计 (86)主蒸汽及再热蒸汽系统 (86)给水回热系统 (87)4.2 汽轮机本体结构设计 (88)蒸汽流程 (88)高中压阀门 (89)汽缸结构 (89)转子结构 (91)联轴器 (91)叶片结构 (92)静叶环和静叶持环 (93)轴承和轴承座: (93)汽封及汽封套 (94)4.3 调节保护系统(DEH) (94)4.4 供油系统 (95)结论 (96)参考文献 (97)致谢 (97)1 绪论1.1 汽轮机简介汽轮机是以水蒸气为工质,将热能转变为机械能的外燃高速旋转式原动机。
它具有单机功率大、效率高、运转平稳、单位功率制造成本低和使用寿命长等优点。
汽轮机低压缸效率的在线计算摘要:提出了一种满足工程实用需要的汽轮机低压缸效率的计算方法,为汽轮机效率实时监测及热经济性诊断提供一种实用手段。
算例表明该计算方法完全可以满足电厂运行的精度要求。
关键词:汽轮机;低压缸;效率;在线计算1.引言汽缸效率是表现汽轮机运行状态的重要技术经济指标。
依据热力学理论,汽缸效率定义为缸内实际焓降Δh与理想焓降Δht之比:η=Δh/Δht,各个缸的实际焓降Δh通过可测参数(如温度、压力等)在焓熵图上或计算机软件求得,但是,在对汽轮机低压缸的焓降进行计算时,由于其排汽工作于湿蒸汽区,需要干度及温度或干度及压力两种参数组合才能确定低压缸排汽焓,而低压缸排汽干度(或湿度)目前还难以实现在线测量,排汽的焓值无法通过常规方法得到,使汽轮机组整体实时性能计算、在线效率分析难以实现。
许多科研人员曾针对这个问题作过不少研究,目前广泛使用的是参考文献:[1]给出的一个迭代算法。
在这个算法中,利用已知的机组负荷和排汽压力,估计排汽焓初值,通过机组变工况计算,从末级逐级算到中压缸最前一级,判断该级级前温度是否等于再热蒸汽温度,如不符合计算精度要求,则调整排汽焓值,重复迭代计算,直至满足精度要求为止。
该方法的排汽焓估计值经验随意性较大,程序实现存在困难,计算过程实时性无法保证,不适合于火电机组实时运行优化的工程处理。
本文利用现场实际的可测参数,从工程实用的角度提出了一种低压缸效率的计算方法,算法复杂程度在原来基础上有所减少,计算精度满足工程要求,通过算例计算验证了它的合理性,计算方法可用于汽缸效率实时在线计算。
2.低压缸效率计算由于低压缸排汽是湿蒸汽,其压力和温度是饱和对应关系,因此先参考排汽干度设计值假定一个排汽干度值,再从测点中获得排汽温度,就能求出排汽焓,再应用能量平衡的方法推算出发电机功率,若此功率值与电能表读数接近,则假定值准确,从而便能够求出低压缸效率。
若推算功率值与电能表读数相差较大,则另假定干度值,按此方法进行迭代计算,最终求得低压缸效率。
660MW超临界汽轮机设计说明1 概述哈汽公司660MW超临界汽轮机为单轴、三缸、四排汽、一次中间再热、凝汽式机组。
高中压汽轮机采用合缸结构,低压积木块采用哈汽成熟的600MW超临界机组积木块。
应用哈汽公司引进三菱技术制造的1029mm末级叶片。
机组的通流及排汽部分采用三维设计优化,具有高的运行效率。
机组的组成模块经历了大量的实验研究,并有成熟的运行经验,机组运行高度可靠。
机组设计有两个主汽调节联合阀,分别布置在机组的两侧。
阀门通过挠性导汽管与高中压缸连接,这种结构使高温部件与高中压缸隔离,大大的降低了汽缸内的温度梯度,可有效防止启动过程缸体产生裂纹。
主汽阀、调节阀为联合阀结构,每个阀门由一个水平布置的主汽阀和两个垂直布置的调节阀组成。
这种布置减小了所需的整体空间,将所有的运行部件布置在汽轮机运行层以上,便于维修。
调节阀为柱塞阀,出口为扩散式。
来自调节阀的蒸汽通过四个导汽管(两个在上半,两个在下半)进入高中压缸中部,然后通入四个喷嘴室。
导汽管通过挠性进汽套筒与喷嘴室连接。
进入喷嘴室的蒸汽流过冲动式调节级,做功后温度明显下降,然后流过反动式高压压力级,做功后通过外缸下半上的排汽口排入再热器。
再热后的蒸汽通过布置在汽缸前端两侧的两个再热主汽阀和四个中压调节阀返回中压部分,中压调节阀通过挠性导汽管与中压缸连接,因此降低了各部分的热应力。
蒸汽流过反动式中压压力级,做功后通过高中压外缸上半的出口离开中压缸。
出口通过连通管与低压缸连接。
高压缸与中压缸的推力是单独平衡的,因此中压调节阀或再热主汽阀的动作对推力轴承负荷的影响很小。
汽轮机留有停机后强迫冷却系统的接口。
位于高中压导汽管的疏水管道上的接头可永久使用,高中压缸上的现场平衡孔可临时使用。
汽轮机的外形图及纵剖面图见图1。
图1 汽轮机外形及纵剖面图哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 22哈汽公司超临界汽轮机业绩哈汽公司采用三菱公司超临界汽轮机技术处于世界领先水平,对于同一等级的600MW超临界机组,目前为哈汽公司已经制造投运了多台超临界汽轮机,已经拥有丰富的制造和运行经验。
N300MW汽轮机组热力系统分析- TMCR本科生毕业设计开题报告2010 年月日学生姓名学号专业热能和动力工程题目名称N300MW汽轮机组热力系统-TMCR课题目的及意义目的:汽轮机是高等院校热能和动力工程专业的一门专业课程,是现代化国家重要的动力机械设备。
通过本次设计,可以使我进一步深入学习汽轮机原理,基本结构等相关知识,同时也为我以后的工作打下了良好的理论基础。
通过这次设计,还可以培养我的实践技能,总结合巩固已学过的基础理论知识,培养查阅资料、使用国家有关设计标准规范,进行实际工程设计,合理选择和分析数据的能力,锻炼提高运算、识图计算机绘图等基本技能,增强工程概念,培养了我对工程技术问题的严肃、认真和负责的态度,并在实践过程中吸取新的知识。
意义:基于300MW汽轮机热力系统分析提高了我对本专业知识的理解,设计中要用到许多本专业的课程,不仅是知识的巩固,更重要的是通过设计使我提高了对已有知识的使用能力,也提高了我对未知知识的求知欲望,同时也为我以后的工作打下了良好的理论基础。
所以本次毕业设计让我们理论使用于实际,使我们受益匪浅。
本系统N300MW汽轮机是亚临界中间再热两缸两排汽凝汽式机。
有八级抽汽供给三台高压加热器,一台除氧器和四台低压加热器。
主要参数:主蒸汽压力: 16.67MPa主蒸汽温度: 538 ℃再热蒸汽温度:538 ℃排气压力:0.00539Mpa主要内容根据华北水利水电学院《热能和动力工程毕业设计任务书》的规定,此次设计包括几个阶段,基本内容如下:第一部分 N300MW汽轮机概述1.了解汽轮机工作的基本原理2.掌握汽轮机各组成部分的工作原理及结构特点。
主要包括汽缸、隔板和隔板套、转子、动叶片等第二部分热力系统的设计设计并绘制以下各系统图1.主再热蒸汽系统2.主给水系统3.凝结水系统4.抽汽及加热器疏水系统5.轴封系统6.高压抗燃油系统,润滑油系统7.本体疏水系统8.发电机水冷系统9.绘制原则性热力系统图10.调节保安系统图第三部分热力系统的计算热力系统的计算有传统的常规计算方法、简捷计算、等效热降法等。
《装备维修技术》2021年第6期—325—某汽轮机振动大及低压内缸裂纹原因分析与处理余 悦(河钢股份有限公司承德分公司、河北省钒钛工程技术研究中心,河北 承德 067001)引言基于某汽车机组现场振动测试数据进行分析,汽轮机在临界转速区域振动大故障主要是轴系对中偏差过大所引起的。
复查原有安装记录发现,安装单位在现场安装时,未严格按照电建规程中的相关要求进行轴系找正工作,进而造成轴系连接后高、低压转子的对中不良故障。
通常来说,汽轮机转子靠背轮刚性连接时的现场同铰安装要求非常严格,而由现场安装不当所造成的轴系不对中问题时有发生。
轴系不对中故障所引起的振动特征与此类故障的理论特征描述并不一致,且易于转子质量不平衡故障混淆,给现场振动故障处理工作造成一定的困扰。
通过阐述三支撑轴系的不对中故障所引起的振动特征及故障处理过程,旨在对其他现场同类型振动故障理提供一些参考。
1、动静碰磨原因分析1)连通管膨胀节护板卡住变形造成膨胀节伸缩不畅,使连通管对低压内缸进汽口产生额外的推力,加剧了低压缸进汽口的疲劳损伤。
2)该项目低压内缸上半布置有供热蝶阀,为增加低压缸刚度,两个支撑板,但低压内缸进汽口由于两侧支撑板的原因刚度较大,膨胀较慢,蒸汽温度变化时支撑板热胀冷缩速度低于汽缸热胀冷缩速度,引起低压内缸变形并影响到动静间隙,造成动静碰磨。
支撑板的位置位于低压正反1~3级支撑持环处,由现场开缸检查数据看,低压正反1~3级汽封磨损相对严重,最大磨损量达2mm;其余级次磨损量相对较小,甚至没有磨痕,这种情况也间接印证了低压内缸中部变形量最大。
3)结合运行情况统计,该机组在升转速及升负荷过程中,出现的短时间内蒸汽温度骤降的情况,分别为:升转速中低压主汽温度低于中排温度造成低压缸进汽温度大幅降低120~80℃;升负荷过程中温度降低约180~140℃,短时间内的温度突降产生较大的热应力。
正常发电机转子产生的电磁力在转子直径方向是均衡的,不会引起转子振动,但当转子线圈发生故障或者静子空间气隙不均匀时,转子会产生不对称电磁力,导致转子振动增大,一般不对称电磁力的频率与转子工作频率相符。
低压缸拼装防变形控制措施摘要:汽轮机低压缸拼装在汽轮机安装中是一个工程量较大的项目,拼装的外缸端板、侧板体形较大,全部靠焊接组合成一体,因此低压缸拼装中防变形控制是低压缸拼装中必不可少的,而且尤为重要。
本文分析了低压缸拼装防变形控制措施。
关键词:低压缸;拼装;防变形;控制措施通过对低压缸拼装过程中防变形的控制,以提高本工程汽机安装质量整体水平,为机组启动试运创造良好的条件,确保机组主要技术指标达到或超过国内同类机组先进水平。
1低压外缸拼缸采用水平拼缸法低压外缸下半两爿吊放于基础台板上,以汽缸垂直结合面处骑缝销为基准进行组合,校正中心,固紧垂直接合面螺栓,然后检查垂直接合面间隙及中分面接缝处高低偏差。
低压外缸上半组合:低压外缸上半两爿吊放于下半缸上就位,固紧水平中分面螺栓,检查水平中分面间隙。
然后固紧各垂直结合面螺栓,检查垂直结合面间隙。
最后,松脱水平中分面螺栓,吊开低压外缸上半组件。
2施工工艺流程下缸端板、侧板清理打磨→端板就位、打平找正→侧板吊装就位→侧板与端板找正→测量下缸标高、水平度及对角线→低压缸中心导向销膨胀节安装→支撑管安装找正点焊→低压下缸整体找正→下缸缸架点焊→下半立缝焊接→下半钢架焊接→低压缸与凝汽器焊接→加工中分面密封槽→低压缸清理检查→外上缸调阀端安装→电机端安装→测量上半缸调阀端、电机端距离→低压外上缸中间部分法兰安装→调整低压外上缸整体焊接→吊走低压外上缸,检查并完善焊缝。
3 施工质量控制3.1 正确合理的拼缸和焊接顺序3.1.1 低压外下缸拼缸、就位、焊接低压外下缸由前、后、左、右四块端板拼装而成。
复查拼缸数据,合格后,进行最终侧板、端板结合缝的焊接。
焊接时制订严格的焊接和监控程序,防止汽缸变形。
焊接过程中,由4个焊工分别在汽缸四周同时进行对称、逆向焊接,焊接速度基本保持一致。
焊接时必须层层推进,当第1层4个焊工全部焊接结束后,按照相同的顺序进行第2层的焊接,不可1次完成局部地方的全部焊接。
2017 年第36卷第3期浙江电力ZHEJIANG ELECTRIC POWER59600 M W机组超临界汽轮机低压缸胀差大的原因分析及处理张振宇\戚梦瑶2(1.国家电投河南电力有限公司平顶山发电分公司,河南平顶山467000;2.中国平煤神马能源化工集团有限责任公司铁路运输处,河南平顶山467000)摘要:某发电厂2台600 MW机组超临界凝汽式汽轮机启动及运行中低压缸胀差时而偏高,甚至超 过汽轮机厂家规定的安全运行值,对此,分析了汽轮机相关参数变化对低压缸胀差的影响,发现造成 低压缸胀差偏大的主要原因是低压轴封供汽温度控制效果差。
通过改造低压轴封供汽温度控制系统,有效降低了汽轮机低压缸胀差,提高了机组的安全性和经济性。
关键词:超临界汽轮机;低压缸;胀差;低压轴封温度中图分类号:TK267 文献标志码:B 文章编号院1007-1881(2017)03-0059-03 Cause Analysis and Treatment of Large Differential Expansion of LP Cylinder in Supercritical Steam Turbine of600 MW UnitsZHA NG Zhenyu1袁QI Mengyao2(1. Pingdingshan Power Generation Branch,SPIC Henan Electric Power Co.,Ltd.,Pingdingshan Henan 467000,China;2. Railway Transport Department,China Pingmei Shenma Energy & Chemical Group Co.,Ltd.,PingdingshanHenan467000,China)Abstract:In a power plant,differential expansion of low pressure cylinder of two 600 MW supercritical condensing steam turbines during startup and operation was high and sometimes exceeded the safety value specified by the manufacturer. Therefore,the paper analyzes how the relevant parameter variation of the steam turbine influences differential expansion of low pressure cylinder. It is detected that the large differential expansion of low pressure cylinder results from poor temperature control of low pressure steam supply for shaft seal- ing,by transformation of which differential expansion of low pressure cylinder of steam turbine is greatly reduced,and safety and economy of the units are improved.Key words:supercritical steam turbine;LP cylinder;differential expansion;LP shaft sealing temperature机组启动加热、停运冷却以及负荷发生变化 时,汽缸和转子会产生热膨胀或冷却收缩,转子 与汽缸之间的相对膨胀差称为胀差。
350MW汽轮机低压缸零出力改造及效益分析【摘要】当前,随着国民经济的蓬勃发展以及清洁能源的快速进步,对东北地区冬季供热期燃煤机组的调峰能力提出了苛刻的要求,也对燃煤电厂的经营发展提出了挑战。
为缓解热电之间不匹配的矛盾,提升燃煤机组运行灵活性确保冬季供热,以东北地区某发电公司机组改造为例,对低压缸零出力改造技术在燃煤350MW机组上的应用进行探讨。
通过性能试验证明改造方案的合理性,低压缸零出力技术提高了机组调峰和供热灵活性。
【关键词】零出力灵活性供热能力前言因东北地区燃煤机组撞击容量过剩,同时电网又对燃煤机组运行灵活性提出严苛,受到燃煤机组自身热电耦合性及低压缸运行最小冷却蒸汽流量限制,正常抽汽供热机组的调峰灵活性受限,很难适应电网深度调峰要求也无法保证日趋增加的供热能力需求。
机组低压缸零出力改造充分利用机组低压缸运行需保证最小冷却蒸汽流量的要求,使低压缸可以在高背压工况下运行,在供热抽汽量不变的情况下,能够显著降低机组发电负荷,实现深度调峰灵活性。
某机组为北京北重汽轮电机有限责任公司生产的NC350-24.2/0.4/566/566的超临界、单轴、双缸双排汽、中间再热、湿冷抽汽凝汽式汽轮机。
中压缸排汽通过两条导管接引入低压缸做功。
1、低压缸零出力改造方案在低压缸高真空运行条件下,采用可完全密封的液动蝶阀切除低压缸原进汽管道进汽,通过新增旁路管道引入少量冷却蒸汽,用于带走低压缸零出力改造后低压转子转动产生的鼓风热量。
并给凝汽器补充适量的凝结水。
根据北京北重汽轮电机有限责任公司提供的相关资料,在2号机组低压缸零出力改造中,主要遵循以下原则:1.在保持原机组设计蒸汽参数、热力系统不变的前提下进行改造;2.安全可靠性第一,采用的技术成熟可靠,提高机组的可用率与可靠性;3.更换连通管液控蝶阀,但不更换低压转子及相关叶片;4.对控制系统进行相应的调整与优化;5.设计、制造与检验符合现行的国际、国家及行业的标准和要求;6.改造后设备运行应力控制值能适应原机组运行参数变化的要求,并且满足现场运行需要。
ICS备案号:Q/CDT 大唐鲁北发电有限责任公司企业标准1号汽轮机A级检修作业指导书作业项目:汽轮机低压缸检修编制:审核:审定:批准:作业日期:2012-4 实施大唐鲁北发电有限责任公司发布目次1、范围 (1)2、本指导书涉及的文件、技术资料和图纸 (1)3、职责分工 (2)4、安全措施 (2)5、备品备件及材料准备 (3)6、工器具准备 (4)7、检修工艺要求 (7)8、检修步骤程序 (8)9、检修记录卡 (13)10、备品备件检验记录 (13)11、对本作业指导书的修订建议 (14)12、设备检修不符合项目处理单………………………………………………………………………………1513、完工报告单…………………………………………………………………………………………………1614、质量签证单…………………………………………………………………………………………………1715、附件记录卡…………………………………………………………………………………………………16I大唐鲁北发电有限公司1号汽轮机低压缸检修作业指导书1、范围及说明本指导书适用于大唐鲁北发电有限公司汽轮机低压缸检修本指导书以及涉及的文件、技术资料和图纸N330-17.75-540/540型汽轮机设备技术标准。
2、本指导书涉及的文件、技术资料和图纸2.1 简介:低压缸为双分流、冲动式,蒸汽由汽缸中部进入经低压进汽分流环分别流经调阀端及电机端各5级叶片后,然后经装设在28级33级隔板上的导流环排入冷凝器。
在低压缸第25级,26级,27级后,低压缸第30级,31级、32级后分别设有抽汽口,抽汽至各低压加热器,第27级、32级后抽汽口为7段抽汽,供至# 1低压加热器。
第26级31级后抽汽口为第6段抽汽,抽汽至# 2低压加热器。
第25级30级后为第5段抽汽,抽汽至# 3低压加热器。
低压部分由一个外缸,一个内缸组成,低压内缸和外缸是焊接式由下部和上部组成,外缸垂直分成两部分,并在水平面上分开,形成上缸和下缸。
车辆工程技术65机械电子1 引言 按照国家节能减排及各项安全环保法的要求,各火电厂纷纷对汽轮机本体进行改造,以提高汽轮机各缸内效率,改善机组经济性。
而大多文献仅仅对机组的单一负荷进行计算,本文以某厂1000MW机组设计热力特性数据为例,通过等效焓降法计算出该机组在不同运行负荷下循环水温对内效率的影响,从而对机组经济运行提供有力帮助。
2 低压缸内效率对机组经济性影响 汽轮机各缸的设计、制造、安装、结垢情况和变形、泄漏、叶顶汽封、隔板汽封、高调门开度以及主汽门、中联门的压损、过桥汽封的漏汽量、低压缸排汽损失都会造成汽轮机缸效率的变化,所以各缸内效率对机组经济性的影响比较复杂,即使是相同的缸效率变化,如果由不同的原因造成,对热耗率的影响也不一定会完全相同[1]。
通过一些假设,计算某些特殊状况下缸效率对热耗率的影响是可行的。
本文通过等效焓降法[2]计算不同循环水温度下的低压缸效率,并以电量损失的方式进行量化,在平时电厂的节能运行中有一定指导作用。
总之,汽轮机各缸内效率对机组热耗率的能级分析可以指导火电厂决策,并为平时的节能分析提供依据。
下面通过某厂1000MW机组热力特性说明书提供的数据进行分析计算。
为简化计算,假定各段抽汽参数不受缸效率影响,且忽略发电机损失。
3 某厂1000MW机组热力特性简介 某厂1000MW机组为超超临界、二次中间再热、单轴、六缸六排汽、凝汽式汽轮机组,型号为N1000-31/600/620。
本文利用等效焓降法计算出不同循环水温度对应的低压缸效率。
具体步骤如下: Step1,采用定端差的方式计算出不同循环水温度对应的排气温度; Step2,利用排气温度、排气饱和度计算出该状态下对应的排气焓值; Step3,利用等效焓降法计算出不同循环水温度低压缸的发电量; Step4,以循环水温10℃下低压缸发电量为基点,随着循环水温提高低压缸较少的发电量定义为损失电量,并以损失电量作为低压缸效率的量化指标。
原始工况:一次中间再热900MW 压水堆核电厂二回路原则性热力系统的计算(摘自文献[1])一次中间再热900MW 压水堆核电厂的二回路原则性热力系统如图1所示 求:在 962.55e p MW =工况时机组的热经济性指标 已知:蒸汽初参数 5.47,o p MPa = 0.9948o x = 再热后蒸汽参数 1.1808,rh p MPa = 251.3rh t C =︒ 凝汽器压力 7.4c p kPa =机组有五级回热“一高三低一除氧”,高压缸排汽引入汽水分离器SEP ,经汽水分离器后,其疏水引入除氧器,汽水分离后的蒸汽引至再热器RH ,采用新蒸汽中间再热后引入中压缸。
再热器的疏水(比焓'1158/rh h kJ kg =)经分离器的疏水(比焓'801.8/sep h kJ kg =)引入除氧器。
各级回热抽汽的压力jp∑、压损jp∆∑及其焓值jh∆∑ 和上端差θ、下端差ϑ等数据如表1所示。
凝汽器补充水0.44/ma D kg s = ,驱动给水泵的小汽轮机为凝汽式,额定功率1380kW ,其汽源引自再热后的蒸汽,小汽轮机的排汽压力0.00082DT c p MPa =,排汽比焓2335.5/DT c h kJ kg =,小汽轮机的机械效率0.95DT m η=。
给水泵出口水压7.32o fp p MPa =,给水泵效率0.81pu fw η=。
进口水压取自凝汽器水压2.943o cp p MPa =,凝结水泵效率0.81pu cp η=。
给水温度222fw t C =︒。
轴封汽箱来汽的比焓 2793.2/sg h kJ kg =,其流量分配:高压缸轴封0.25/sgh D kg s =,高压缸端部轴封10.320.6sg D =⨯= (/)kg s ,低压缸端部轴封20.14540.58sg D =⨯= (/)kg s ,小汽轮机轴封30.23/sg D kg s =,引至H5的轴封汽40.43/sg D kg s =。
沈阳工程学院课程设计设计题目:低压旁路压力控制系统组态设计系别班级学生姓名学号指导教师职称起止日期:2010年月日起——至2010年月日止沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目: #1机组低压旁路控制系统系别班级学生姓名学号指导教师职称课程设计进行地点:教室、实验室、机房任务下达时间:年月日起止日期:2010年月日起——至2010年月日止教研室主任年月日批准沈阳工程学院课程设计(论文)1.课程设计目的:(1).了解计算机控制系统在火电厂应用的基本概况;(2).了解模拟量控制系统在火电厂中的作用,掌握其常用控制方法;(3).掌握基于DCS实现的该系统控制方案组态设计;(4).运用《计算机控制系统》课程学过的知识,分析火电厂DCS系统控制过程;2.课程设计条件与资料:(1).参照INFI-90实验室配置,了解所设计系统硬件要求;(2).利用Wintools工具绘制组态图;(3).图纸参照铁岭电厂#4、防城港#1机组CCS系统图;3.课程设计内容与要求:课程设计的成品是课程设计说明书。
说明书的主要内容根据所选题目撰写,相关控制系统设计主要应包括以下内容:(1).说明所设计控制系统在火电厂中的作用;(2).介绍该控制系统典型控制方案,设计出该自动控制系统方框图;(3).画出该自动控制系统组态图;(4).详细说明组态图中使用的功能码的作用、参数含义;(5).分析说明该系统的控制过程。
4.时间进度安排:5.设计说明书撰写内容、格式、字数的要求(1).课程设计说明书是体现和总结课程设计成果的载体,一般不应少于3000字。
(2).应撰写的内容为:中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。
课程设计说明书的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计(论文)撰写规范》执行。
应做到文理通顺,内容正确完整,书写工整,装订整齐。
(3).说明书按《沈阳工程学院毕业设计(论文)撰写规范》的要求进行打印。
(4).课程设计说明书装订顺序为:封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。
目 录 第一章 摘要 …….…….…….. …….…….…….. …….…2 第二章 汽轮机热力计算的技术条件和参数…….……. ..3 第三章 汽轮机低压部分介绍…….…….…….. …….…...4 第四章 拟定汽轮机近似热力过程曲线…….…….…….. 5 第五章 回热系统的计算…….…….…..…….…….………7 第六章 低压缸的压力级的级数和排汽口数的确定…….9 第七章 各级详细的热力计算…….…….…….. ………. ..10 第八章 参考文献…….…….…….. ……. …….……….…15 第九章 总结…….…….…….…….…….……..…….…….16 第一章 摘 要 本次课程设计主要对200MW亚临界冲动式汽轮机通流部分(低压缸)进行了
详细的设计和计算。先后完成了汽轮机近似热力过程曲线的拟定、原则性回热系统的计算、低压缸进汽量的估算、低压缸级数的确定、比焓降的分配和各级详细的热力计算,初步完成了汽轮机低压缸的设计。 汽轮机是以水蒸气为工质,将热能转变为机械能的外燃高速旋转式原动机。它具有单机功率大、效率高、运转平稳、单位功率制造成本低和使用寿命长等优点。汽轮机是现代化国家中重要的动力机械设备。 汽轮机设备是火电厂的三大主要设备之一,汽轮机设备及系统包括汽轮机本体、调节保安油系统、辅助设备及热力系统等。汽轮机本体是由汽轮机的转动部分(转子)和固定部分(静子)组成,调节保安油系统主要包括调节气阀、调速器、调速传动机构、主油泵、油箱、安全保护装置等;辅助设备主要包括凝汽器、抽气器、高低压加热器、除氧器、给水泵、凝结水泵、凝升泵、循环水泵等;热力系统主要指主蒸汽系统、再热蒸汽系统、旁路系统、凝汽系统、给水回热系统、给水除氧系统等。 汽轮机是以水蒸气为工质,将热能转变为机械能的外燃高速旋转式原动机。它具有单机功率大、效率高、运转平稳、单位功率制造成本低和使用寿命长等优点。汽轮机是现代化国家中重要的动力机械设备。 汽轮机设备是火电厂的三大主要设备之一,汽轮机设备及系统包括汽轮机本体、调节保安油系统、辅助设备及热力系统等。汽轮机本体是由汽轮机的转动部分(转子)和固定部分(静子)组成,调节保安油系统主要包括调节气阀、调速器、调速传动机构、主油泵、油箱、安全保护装置等;辅助设备主要包括凝汽器、抽气器、高低压加热器、除氧器、给水泵、凝结水泵、凝升泵、循环水泵等;热力系统主要指主蒸汽系统、再热蒸汽系统、旁路系统、凝汽系统、给水回热系统、给水除氧系统等。 第二章 汽轮机热力计算的技术条件和参数 已知技术条件和参数:
额定功率 P=200MW 转 速 n=3000r/min 主蒸汽压力 MPap75.120
主蒸汽温度Cto5380 低压缸排汽压力MPapc0049.0 设计冷却水温度Cto5.20 设计要求:
运行时具有较高的经济性; 不同工况下工作时均有高的可靠性; 满足经济性、可靠性,保证汽轮机结构紧凑、布置合理。 提交的文件: 相关计算程序一份; 绘制通流部分方案图及纵剖面图; 设计、计算说明书一册; 详细的设计过程、思路说明。 第三章 汽轮机低压部分介绍 汽缸即汽轮机的外壳,是汽轮机静止部件的主要部分之一。它的作用是将汽轮机的通流部分与大气隔绝,以形成蒸汽能量转换的封闭空间,以及支撑其他静止部件。对于轴承座固定在汽缸上的机组,汽缸还要承受汽轮机转子的部分质量。 由于汽轮机的型式、容量、蒸汽参数、是否采用中间再热以及制造厂家的不同,汽缸结构型式也不一样。 汽缸一般为水平中分型式,上、下两个缸通过水平法兰用螺栓紧固。 国产600MW汽轮机有高压、中压和两个低压缸共四个缸。低压缸工作压力不高、温度较低,但由于蒸汽容积大、低压缸的尺寸很大,尤其是排汽部分。因此,在低压缸的设计中,强度已不成为主要问题,而如何保证其刚度,防止缸提产生挠曲和变形,合理设计排汽通道则成为了主要问题。另外,为了改善低压缸的热膨胀,大机组采用多层低压缸,将通流部分设计在内缸中,使体积小的内缸承受温度变化而外缸和庞大的排汽缸则处于排汽低温状态,使其膨胀变形较小。这种结构有利于设计成径向扩压排汽,使末级的余速损失减少,并可缩短尺寸,大多低压缸采用对称分流布置。 第四章 拟定汽轮机近似热力过程曲线 由主蒸汽压力 MPap75.120、主蒸汽温度Cto5380 ,取进汽机构的节流损
失MPap51.00,得调节级前压力MPapppoo24.120 查h—s图得kgkJh/9.34470,Ckgkjso/606.60 由进汽状态点O等熵到高压缸排汽压力MPapr16.2, 查h—s图得kgkJh/1.29522, kgkJhhhomact/89.49521,kgkJhhmactimaci/26.45189.49591.011,由maciohhh12可确定高压缸
排汽点2。取主蒸汽管道损失rrpp1.0 得MPappr944.19.03,Cto5383 查得:kgkJh/74.35523 考虑损失rp得4点,得3点作等熵线交排汽压力0.0049KPa等压线于3点,查得kgkJh/97.23003. 由此得: kgkJhhhmact/77.1251332, kgkJhhmactimaci/107.113922 由以上数据与估测,可得到如下的汽轮机近似热力过程曲线: 12
3
564
he2
p2
0p0
p0
p0
ht1mac
mac
mac
mach
i1
ht2
hi2
2pc
p2 第五章 回热系统的计算
1. 排汽参数的确定
由中压缸进汽参数MPaP16.2,蒸汽温度Cto538 ,查h—s图得
kgkJh/66.3550,等熵变化到MPaPc0049.0时, kgkJhc/51.2285,对应的凝汽器中的饱和水温度Cto52.32 ,经过轴封加热器时温升Co3 ,即Co52.35。 2: 回热级数的确定: 由除氧器温度为CTo5.1584,低压进口水温Ctog52.35,高加出口
CTo2451,且已知有8级回热,得每级平均温升为:
CTTto68.1085.158245891 低加级数 305.158245Z2.88 去除除氧器可得低加级数为3级 因此,整个机组的回热系统由三高四低一除氧组成. 3: 低加回热参数的确定
由CTo5.1584,CTo369,根据低加等温升分配各级温升,则
Cto5.245365.158. 以第8级加热器计算为例: CCtTToo5.605.2436)5(98
取出口端差 Cto5,则饱和水温度CCTToo5.6558 查得对应得出口水焓和饱和水比焓分别为: kgkJh/3.270 和 kgkJ/1.258
又可查得加热器工作压力MPaP022.0,取抽汽管压损PP%6 得抽汽压力为 MPaP0232.0 同理可得第5、6、7号加热器的相关参数 由中压缸进汽参数MPaP16.2, Cto538 查h—s图得kgkJh/66.3550 等熵变化到压力分别为抽汽压力时可查得各段抽汽得比焓和抽汽温度: 5H kgkJH/1.28755 6H kgkJH/2.26906
7H kgkJH/3.25167
8H kgkJH/1.23288 4: 各级回热抽汽量的计算 假定各加热器的效率98.0h,低加进入除氧器的水量为htDfw/43.600
(1) 5H低压加热器: 由热平衡方程式: )()(.12555wwfweeehhhDhhD
hthhhhDDeehwwfwe/4.59)4.5701.2875(98.0)2.26901.2875(43.600)()(.55125
(2) 6H低压加热器: 该级加热器的计算抽汽量
hthhhhDDeehwwfwe/98.36)()(.66126 由上级的疏水使本级抽汽量减少的相当量为: hthhhhDeDeeeeee/72.14.4442.27544.4444.5704.59.666555 本级加热器的实际抽汽量为: hteDDDeee/26.35566 同理可求得: hteDDDeee/5.34677
hteDDDeee/59.33788 (已知中压缸的排气量为812.17t/h) 第六章 低压缸的压力级的级数和排汽口数的确定 1、排气口数的确定
由已知条件可知排气口数为3排气口 2、低压缸压力级级数的确定 第一压力级的平均直径估取:
tamhxd2847.0' 先假定kgkjhxta/108.65.0
'md mm92.110865.02847.0 凝汽式汽轮机末级直径的估取 首末两级平均直径比不小于0.46-0.6 取75.0
mrdhVGdmactczm58.2514022
确定压力级平均直径但的变化 在横坐标上任取a=25cm的线段用以表示第一级至末级动叶中心之间的距离,在BD两端分别按比例画出第一级至末级的平均直径值
)40,40('zmmdCDdAB,据所选择的通道形状,用光滑曲线将A.C连接起来,
压力级平均直径 在图上将BD分为7等份,从图中可以看出各段长度,求出平均直径为:
109......)11(CDABdm
压力级平均理想比焓降:
2)(337.12amtxdh 级数的确定
89.6/)1(tpthhZ,取为7 各级比焓降的分配:
级号 1 2 3 4 5 6 7 平均直径 md 1.92 1.935 1.958 2 2.052 2.246 2.58
速度比 ax 0.65 0.65 0.646 0.646 0.65 0.66 0.67